专栏名称: 环球物理
环球物理,以物理学习为主题,以传播物理文化为己任。专业于物理,致力于物理!以激发学习者学习物理的兴趣为目标,分享物理的智慧,学会用物理思维去思考问题,为大家展现一个有趣,丰富多彩的,神奇的物理世界!
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【物理科普】身边的物理!

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2025-02-07 20:30

正文

在这个充满奇迹的世界里

物理

就像是一位蒙着面纱的神秘舞者

用TA的舞蹈解读着世界的规律

是时候给你的科学知识充电啦!

一起走进物理的世界

感受TA的魅力

探寻世界的奥秘吧!



0 1

水果发电机


将镁片和铜片插入橙子中,并连接上外电路 ,小灯泡就能发光啦!

这是因为镁具有较强的活泼性,能和橙子中的果酸发生反应产生Mg2+。 化学反应的实质是电子得失。 镁失去电子会沿着外电路跑向铜片,这会使铜的一侧显负电,而镁的一侧显正电。橙子中的Mg2+和其他阳离子会定向移动到铜片的一边,而橙子中的阴离子会定向移动到镁片的一边。 橙子中有电荷的移动,外电路有电子的定向移动,整个电路就形成了一个闭合的回路,小灯泡自然就亮了。



0 2
讨厌的水波纹


为什么拿手机对着电脑拍照有波纹?这个波纹又是什么?怎么来的呢?

摩尔纹 (Moire Pattern)又称水波纹,是泛指两个频率接近的等副正弦波叠加的时候产生的 干涉条纹 当利用光学镜头设备拍摄电子屏幕(如LED屏、LCD屏等)或者高频重复纹理图案(如布料、瓷砖)时出现不规则的点状、条纹、曲线或者涟漪等形状干扰图像就是摩尔纹。


从物理上讲, 摩尔纹是差拍原理的一种表现,也就是不同物体之间发生了波形干涉现象。差拍原理是两种不同频率的交流电相重合时,两者的向量相加,产生了幅度的变化即差拍,幅度变化的频率即为差频(两组频率之差),中频频率为两组电流频率之和的平均值,交叉处产生的低频脉动电流,成旋转的向量改变。

从数学 上讲, 两个频率接近的等幅正弦波叠加,合成信号的幅度将按照两个频率之差变化,两个正弦波的波峰叠加后,波形会发生变化。



0 3
神奇隐身术


2023年10月28日,在北京“哔哩哔哩超级科学晚”,储君浩院士让工作人员手持一块面板放置在腿部前面,起初透过面板还可看到人物的下半身,但将这块材料旋转九十度之后,储君浩院士的下半身消失不见了,并且能够清楚地看到人物身后的舞台场景,难道隐身术真的可以实现了吗? 接下来让我们一起揭秘“隐身术”的原理!


首先,来了解什么样的材料才能实现隐身。 柱镜光栅是由大量平行、等宽、等间距的多缝组成的光学系统, 由一排排微小圆柱凸透镜排列组成,这是一种让光线有规律折射的神奇材料。

每一根柱镜光栅都会把背后的物体压缩成一个细条,当透镜数量足够多时就会把物体分解成无数个相同的细条,让人仿佛看不见了,从而在视觉上达到隐身的效果。 简单的说,就是 运用特殊的材料和设计,巧妙地改变了光线的传播路径,使目标物体在观察者眼中变得不可见。



0 4
“不努力”原理


众所周知, 飞行,是人类亘古不变的梦想。 在古代,人们尝试制作翅膀、使用爆竹等方式来实现飞天的梦想。随着科技的发展,人们发明了飞机、航空器逐步实现飞天梦。那么如此庞大的飞机是依靠什么原理飞上天空的呢?

飞机机翼呈现出流线型,机翼上部弯曲,下部平整。在同等空气流量的情况下,上部流速大,下部流速小,这样是利用了 伯努利原理 的推论:流速大,压力小;流速小,压力大。 于是就产生了向上的升力,使飞机成功上升。



0 5
“轻功水上漂”


少年,江湖秘籍《轻功水上漂》近日流露出来,想知道怎么用小小的石头 暗器 打出完美的水漂吗? 赶紧来阅读一下吧,切记,不要透露出去!

首当其冲便是“快” ,根据动能和能量守恒知识,石头的抛射速度代决定了初始动能的大小,它的初速度给予它前进的能量,但是每次石头与水面碰撞一次将损失一定的能量,直到最后能量太低时石头就会落入水中。那么我们可以假设当水平速度维持不变时,打水漂便会永远进行下去,因此抛射速度也是越大越好。此谓之快。


其二便是“稳” 在石头掠过水面时 角动量守恒 ,石头的自旋角速度可以让石头的运动更加稳定,若要形成水漂,石头在水中的运动过程需要保持方向不变,这就需要石片进入水中时必须存在自旋现象,类似于 陀螺效应 。这便要求我们丢的时候尽量弯下腰来,和水面尽量保持水平。

其三便是“准” 。我们要掌握好运动方向和水面的夹角大小,如果石头的运动方向和水面夹角过大,那么石头就不会跳起来而是直接砸入到水中。当石头和水面撞击时,石头和水面保持20度的夹角就能产生最多次的弹跳。在这个角度入水时石头和水面的撞击的时间段最短,消耗的动能也是最少的,所以这个角度也被称为 “黄金20度” 。更为人乐道的是,丢掉速度,抛弃角速度,只要石头和水面保持20度,那么打水漂的次数将会达到对应的最大值。





十四种奇妙的物理现象









1.萤光素

这种萤光剂可以做为追踪器,从生物体内的探测到河川追踪通通可以派上用场,连NASA都会利用它来找坠落在海里的太空船。

















2. 欧不裂 (oobleck)

欧不裂 (oobleck) 不是液体也不是固体,如果你对它施加压力,象是挤压或是拍打,会使它变得更加浓稠且坚硬。

















3.跳舞的欧不裂

把欧不裂放在音响上,随着音响的震动可以让欧不裂在你面前一边跳舞一边“变身”,如果想来点刺激的,你可以在欧不裂上染点颜色,效果会更惊人!

















4.瞬间冰冻水!

冰雪奇缘 真人版?别担心,这不是魔法!水凝结为冰时温度必须降低到凝固点,但有时即使达到凝固点时,水未必可以马上结冰,这阶段的水称之为“过冷水”(supercooled water)。只要过冷水的水质够纯,此时放一块冰块上去,过冷水就可以马上凝结为冰。

















5.融化的汤匙。

其实这支汤匙是用镓 (gallium) 这种金属做的,在摄氏29度左右就会溶化掉了。所以别担心,这杯真的只是普通的水而已。

















6.有磁力的液体。

这种液体称为 磁流体 (ferrofluid),是一种具有磁力的液体。你可以用墨水碳粉、植物油和黎稀土磁铁就可以制作出这种磁流体了。

















7.热冰现象。

和过冷水一样,醋酸钠一样可以瞬间结冰,当 醋酸钠溶液 处于过饱和溶液状态再碰到晶种后,可以触发处于不稳定状态的过饱和醋酸钠,就会产生过饱和醋酸钠溶液迅速结晶的热冰现象。


















8.隐形球。

这种隐形球又称为super-absorbent polysaccharide,在水中时,它的折射和水折射非常接近,所以肉眼几乎看不见它的存在,只有把它舀出水面时才会“现形”。

















9.牛奶艺术。

想要变身艺术家吗?“绘图”方法很简单,先在牛奶上滴入一些色素,并滴入肥皂水,当肥皂水滴入牛奶时会溶解扩散,上面的色素跟着一起跑,因而形成这样的艺术美图。

















10.神仙下凡?

当把干冰放入水里时,它会释放大量的气体,不过在加入干冰之前,先在水中放一点洗碗精,你就能做出这种神仙下凡的特效了。

















11.隔绝水的沙子。

这些沙子其实被覆盖在一种能隔绝水的化学物质 (hydrophobic chemical) 里,因此当沙子放进水中时,它会隔绝水,让他们都变成一坨,拿出来的时候也不会是湿的。

















12.燃烧的小熊软糖。

别以为小熊软糖只有好吃而已,把它丢进加热的 氰酸钾 中,你就可以看见小熊软糖“发威”后的样子。还好平时的小熊软糖都很“温和”…

















13.会弯曲的水。

别紧张,这只是单纯的静电反应而已,水分子具有极性,当水中带着的轻微正电被管子上轻微的负电吸引,就会出现你看见的“灵异现象”了。


















14.自由落体变慢了。

影片中的男人不会什么巫术的。其实掉落的物体是由金属所制成,当经过同样是金属的管子时,产生的磁力让坠速度变慢,但由于地心引力的力量较大,因此物体最终还是往下坠。




1、洗衣服







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